Corona: Welchen Einfluss hat das We er auf den Verlauf der Pandemie?
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Corona: Welchen Einfluss hat das
We er auf den Verlauf der Pandemie?
- DER SPIEGEL
28.02.2021, 12.28 Uhr
Berlin im Februar 2021: Menschen genießen am Landwehrkanal das We er
Foto: Christophe Gateau / dpa
Es war ein mäch*ger Temperatursprung, der Deutschland Mi e Februar
erreichte. Während am zweiten Wochenende des Monats viele Menschen bei
Schnee, Eis und Minusgraden rodelten oder Schli schuh liefen, lockte nicht
einmal sieben Tage später frühlingsha2er Sonnenschein. Mancherorts s*egen
die Temperaturen um mehr als 40 Grad Celsius innerhalb von sieben Tagen –
ein Rekord.
Aber wie wirkt es sich auf den Pandemieverlauf aus, wenn es plötzlich viele
Menschen an Seen, Flüsse oder in die Parks zieht? Im Sommer 2020 war das
Infek*onsgeschehen hierzulande auf einem niedrigen Stand, mancher feierte
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das als Erfolg von deutscher Disziplin und Weitsicht. Aber im Herbst s*egen
die Fallzahlen wieder. Lag das vielleicht auch am We er?
Generell ist die Frage schwer zu beantworten. Das Coronavirus verbreitet sich
über die Lu2. Infizierte stoßen kleine Par*kel aus, wenn sie ausatmen oder
niesen und husten. In den Tröpfchen, Experten sprechen von
Aerosolpar*keln, befinden sich neben Wasser, Lipiden, Proteinen und Salz
auch Viren. Wer sie einatmet, kann sich mit Sars-CoV-2 infizieren. Manche
dieser Tröpfchen können Stunden bis Tage in der Lu2 schweben.
Dieser Mechanismus ist auch von Umwelteinflüssen abhängig. Die
Feuch*gkeit von manchen Tröpfchen verdunstet bei trockener Lu2 schneller
und es bleiben leichte aber infek*öse Par*kel übrig, die länger durch die Lu2
fliegen, sta zu Boden zu sinken. Das Risiko steigt, dass sie jemand einatmet
und sich ansteckt. Grundsätzlich verbessern sich damit bei niedrigen
Temperaturen auch die Bedingungen für die Übertragbarkeit von Sars-CoV-2.
Die Virushülle mit den Oberflächenproteinen wird stabiler, das Virus überlebt
länger (mehr dazu lesen Sie hier).
In der Tiefe aber ist der Einfluss des We ers bislang nicht ergründet, Forscher
ha en bei dem Thema bisher abgewiegelt. Ja, einen Effekt gebe es, wenn
Lu2feuch*gkeit, Temperatur oder UV-Strahlung sich verändern. Er sei aber
vor allem bei kurzfris*gen We erschwankungen eher zu vernachlässigen. Die
Virologin Melanie Brinkmann von der Technischen Universität Braunschweig
verwies in einem SPIEGEL-Gespräch auf eine Studie, nach der der saisonale
Effekt bei rund 20 Prozent liege. Andere Forscher geben ähnliche Werte an.
Ein neuer Index für das We er
Dimitris Drikakis und Talib Dbouk von der Universität von Nikosia auf Zypern
glauben allerdings, dass die Rolle des We ers beim Verlauf der Corona-
Pandemie bisher unterschätzt worden ist. In einer Studie, die im Fachmagazin
»Physics of Fluids« erschien, haben die Wissenscha2ler ein interessantes
Experiment gemacht.
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Zunächst schauten sie sich typische Modelle an, mit denen der Verlauf der
Pandemie vorhergesagt wird. Mit dem sogenannten SIR-Modell (suscep*ble-
infected-recovered-model) berechnen Epidemiologen, wie sich ansteckende
Krankheiten in der Bevölkerung ausbreiten. Das Basismodell stützt sich laut
der Forscher vor allem auf zwei Parameter: die Übertragungsrate einer
Infek*onskrankheit und die Zeit, in der Menschen genesen. In dem SIR-
Modell wird dafür jeweils ein konstanter Wert angenommen.
»Tatsächlich sind diese Werte aber dynamisch«, sagte Drikakis dem SPIEGEL.
Die Viruskonzentra*on wird durch die Temperatur, rela*ve Lu2feuch*gkeit
und die Windgeschwindigkeit beeinflusst. Um das zu berücksich*gen,
errechneten die Forscher einen variablen Wert, den sie AIR-Index (Airborne
Infec*on Rate) nennen. Dafür griffen sie auf We erdaten zurück.
Dieser AIR-Index floss nun in das Vorhersagemodell mit ein. Um ihn zu
überprüfen, wendeten sie ihn auf die Städte Paris, New York und Rio de
Janeiro an. Dabei zeigte sich Überraschendes: Sie konnten in jeder der drei
Städte den Zeitraum bes*mmen, an dem sich die tatsächlich beobachtete
zweite Welle abspielte, und sie mit den klima*schen Bedingungen erklären.
Paris erlebte einen Ausbruch im Frühjahr. Über den Sommer gab es dagegen
ein eher geringes Infek*onsgeschehen. Ähnlich war es in New York. In Rio, wo
die Jahreszeiten aufgrund der Lage auf der Südhalbkugel anders ausfallen,
kam es vor allem zu Ausbrüchen über die Zeit zwischen Juni und Oktober –
dann sank die Zahl der Infizierten dort.
Das Infek*onsgeschehen bei Sars-CoV-2 war also ähnlich, wie man es von
typischen Atemwegserkrankungen kennt. Auch Influenzaviren sind bei
niedrigen Temperaturen stabiler. Dazu kommt ein weiterer Effekt: Bei
geringen Temperaturen halten sich die Menschen häufiger in Innenräumen
auf und drehen die Heizung auf. Diese trockene Heizungslu2 wirkt sich
nega*v auf die Schleimhäute der oberen Atemwege aus. Sie werden anfälliger
für Infek*onen.
Drikakis glaubt, dass die Saisonalität von Sars-CoV-2 stärker berücksich*gt
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werden sollte. Er geht aber noch von einer anderen Hypothese aus. »Zwei
stärkere Ausbrüche pro Jahr lassen sich allein aufgrund der We ereinflüsse
einfach nicht verhindern.« Sie seien gewissermaßen ein natürliches
Phänomen. Aber darauf könne man sich einstellen und Einschränkungen wie
Lockdowns langfris*g planen, wenn sie notwendig sein sollten und es noch
keine ausreichenden Mi el zur Bekämpfung der Pandemie gebe. Sta dessen
basierte das Standardmodell auf eher kurzfris*gen Vorhersagen, die
We erveränderungen nicht einbeziehen würden. »Wir müssen mehr Physik
in die Vorhersagemodelle bringen«, sagt er.
Warnungen für Regionen mit hohem Risiko
Trotzdem plädieren auch Drikakis und sein Kollege für die Einhaltung der
Abstandsregeln und das Tragen von Masken. Zudem hält er Maßnahmen wie
das Schließen von Geschä2en, Schulen oder Kulturstä en und weniger
Reiserei sowie Kontakte zu Freunden für wirkungsvoll im Kampf gegen die
Pandemie. Er kann zwar nicht sagen, wie hoch der Anteil des We ers für den
Verlauf der Pandemie letztlich genau ist. Aber er ist sich sicher: Das
Infek*onsgeschehen wird man nicht komple kontrollieren können, wenn die
Umweltbedingungen es begüns*gen.
Auch andere glauben, dass der Einfluss des We ers im Verlauf der Pandemie
bisher unterschätzt wurde. Der Flugmediziner Roland Quast hält es sogar für
möglich, dass Höhenlagen auf das Infek*onsgeschehen einen Einfluss haben
könnten. In höher gelegenen Regionen sinkt die Temperatur, die Lu2 wird
trockener. Der Direktor des Aeromedical Center Germany am Flughafen
Stu gart wünscht sich, dass beispielsweise die We ervorhersage eine
Hilfestellung bei der Bewäl*gung der Pandemie bietet. So könnten
Warnungen für Regionen ausgesprochen werden, in denen das We er die
Ausbreitung des Virus begüns*gt.
Neben den Faktoren Temperatur und Lu2feuch*gkeit spielt auch UV-
Strahlung eine Rolle, die ultraviole e Strahlung des Sonnenlichts. Eine
Laborstudie ha e gezeigt, dass das Virus durch solche Strahlung an
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Infek*osität verliert. Sie war für die Untersuchung dem Sonnenlicht
nachempfunden.
Tatsächlich gibt es schon We ermodelle auf dem Markt, die Aussagen zu den
Bedingungen für das Coronavirus machen. Das Schweizer Unternehmen
Meteoma*cs bietet seinen Kunden weltweite We er-, Ozean-, Umwelt- und
Klimadaten an. Es erstellt Vorhersagen für zahlreiche Medienunternehmen,
beispielsweise auch für we er.de. Dort konnte man bereits im vergangenen
Jahr eine Deutschlandkarte betrachten, die einen Zerfallsindex für das Virus
an der frischen Lu2 anzeigt.
In die Vorhersage fließen vor allem Angaben zur UV-Strahlung, aber auch
Daten zu Temperatur und rela*ver Lu2feuch*gkeit ein. Regionen, in denen
Viruspar*kel länger als 2,5 Stunden umherschwirren, bevor sie fast komple
zerfallen, werden rot dargestellt. Auf Anfrage verweist Meteoma*cs auf
entsprechende Studien, aus denen hervorgehen soll, wie die Modelle für die
Karte generiert werden. Zugrunde liegen drei verschiedene Parameter, die
den Zerfall des Virus abschätzen. Allerdings warnt das Unternehmen, dass
dieser Zerfallsindex keine Leitlinie sein sollte, wenn es um die Verhinderung
einer Ansteckung geht und keinesfalls als Handlungsempfehlung verstanden
werden sollte. Ähnliche Warnungen sprachen Forscher in der Fachzeitschri2
»Nature« aus. Experimente im Labor mit UV-Licht könnten nicht ohne
Weiteres auf das Verhalten des Virus im Freien übertragen werden.
»Bei einer dri en Welle sind die Muta*onen aber viel höher zu gewichten als
das We er.«
Thorsten Lehr, Professor für Klinische Pharmazie von der Universität des
Saarlandes
Auch Thorsten Lehr von der Universität des Saarlandes glaubt, dass der
Saisonalität beim Virusgeschehen eine wich*ge Rolle zukommt. Der Professor
für Klinische Pharmazie modelliert mit seinem Team den Verlauf der
Pandemie. Wie bei vielen anderen Kollegen basieren sein Vorhersagen auch
auf dem SIR-Modell, das Drikakis und Dbouk modifiziert haben. »Das ist die
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Mu er aller Infek*onsmodelle«, sagt Lehr.
Die Studie der beiden hält er für hochinteressant. Aber um zu einer besseren
Aussage zu kommen, müsste man den AIR-Index noch auf mehr Städte oder
Regionen anwenden als nur die drei Metropolen.
Lehr hat mit seinem Team testweise auch schon mit We erdaten gearbeitet
und sie in Modelle zum Infek*onsgeschehen einfließen lassen. Bei der
Überprüfung mit dem tatsächlich erfassten Virusdaten zeigten sich aber nicht
überall Übereins*mmungen. Das We er allein konnte in manchen
Landkreisen nicht erklären, wie das Infek*onsgeschehen aussehen würde, es
war nicht der entscheidende Faktor. »Corona kann sich trotzdem darüber
hinwegsetzen«, glaubt Lehr. Auch er hält die Marke von 20 Prozent Einfluss
für realis*sch – zumindest bei der zweiten Welle. »Bei einer dri en sind die
Muta*onen aber viel höher zu gewichten«, sagt er.
Generell sei es wünschenswert, We erdaten zukün2ig stärker zu
berücksich*gen. Sie können ein Faktor sein, der den Verlauf der Pandemie
bes*mmt. In die Corona-ForschungsplaRorm, eine Datenbank, in der im
Au2rag des Bundesministeriums für Wirtscha2 und Energie alle möglichen
Werte zur Pandemie gesammelt werden, sollen laut Lehr auch Angaben des
Deutschen We erdienstes einfließen.
Aber am Ende helfen die Erkenntnisse aus We erdaten nur wenig bei der
Bewäl*gung der Pandemie. Selbst das Wissen, dass eine Welle bevorsteht
und womöglich nicht verhindert werden kann, macht Maßnahmen zur
Eindämmung nicht überflüssig. Das Szenario wird höchstens besser planbar.
Wir wären im Idealfall auf ein steigendes Infek*onsgeschehen vorbereitet
und würden nicht davon überrollt. Das gilt besonders für Bereiche wie
Schulen oder Wirtscha2 oder Einzelhandel. Und sollten die Impfungen in der
Bevölkerung bis in den Herbst keine ausreichend hohe Wirkung zeigen,
wüssten wir schon jetzt, was auf uns zukäme.
Immerhin erwarten Dimitris Drikakis und Talib Dbouk langfris*g mit
wärmerem We er auch sinkende Infek*onszahlen. Das warme Wochenende
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im Februar mit Sonne und hohen Temperaturen tat uns also in doppelter
Hinsicht gut. Zumindest, wenn es keine Superspreading-Events gab.
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